Neste post aprendemos como aplicar o IC L6565 para fazer um circuito SMPS compacto multiuso de 110V, 14V, 5V usando um número mínimo de componentes externos.
Implementando o flyback ZVS quase ressonante
O IC L6565 da ST Microelectronics foi projetado como um chip controlador primário de modo atual, para atender especificamente a aplicações de conversor flyback ZVS quase-ressonantes. A implementação quase-ressonante é realizada através da desmagnetização de uma entrada de detecção do transformador, que é usada para ligar um mosfet de potência conectado.
Durante as operações deste CI em um conversor, as variações na capacidade de potência do conversor são compensadas por um estágio de alimentação de linha adquirido através da tensão de linha.
Diagrama de circuito
Sempre que a carga conectada for mínima ou ausente, o IC exibe um recurso exclusivo que reduz automaticamente a frequência de operação do conversor e ainda garante a operação o mais próximo possível do nível ZVS.
Os conversores que utilizam o IC L6565 não só permitem o baixo consumo do projeto por meio de uma baixa corrente de partida e uma baixa corrente quiescente sustentada, como o sistema garante que ele atende perfeitamente às diretrizes SMPS Blue Angel e Energy Star.
Além dos recursos explicados acima, o chip também inclui uma função de desativação automática configurável, um sensor de corrente embutido e função de desligamento, e também uma entrada de tensão de referência precisa para executar funções básicas de regulação e uma proteção ideal contra sobrecarga de dois estágios.
Como funciona este SMPS de 110V/14V/5V:
Em circuitos SMPS quase-ressonantes, a operação é implementada sincronizando a frequência de ativação do mosfet com a frequência de desmagnetização do transformador, o que geralmente é realizado pela detecção da borda descendente ou da borda negativa da tensão do enrolamento relevante do transformador.
O procedimento acima é executado de forma muito simples pelo IC L6565 através de uma pinagem exclusivamente designada e usando apenas um único resistor.
Esta operação habilita o recurso de operação de frequência variável de tensão e corrente (em resposta a situações de corrente de tensão de entrada variável).
O circuito é projetado para funcionar aproximadamente dentro do modo operacional DCM (Modo de Condução Descontínua) e CCM (Modo de Condução Contínua) do transformador, que pode ser comparado como um conversor de choque auto-oscilante de toque ou conversor RCC.
O pino 8 que é o Vcc do CI adquire uma tensão de alimentação operacional de uma rede reguladora externa, que configura um barramento de 7V internamente, e esta tensão ajuda a rodar toda a funcionalidade do CI e para todas as execuções especificadas, associadas a suas pinagens restantes.
O IC inclui um circuito bandgap embutido que permite a geração de uma tensão de referência precisa de 2,5 V para garantir uma regulação aprimorada do circuito de controle usado com a funcionalidade de feedback primário.
Você também encontrará um bloqueio de subtensão ou comparador UVLO com histerese apresentado no design, que permite que o chip desligue caso o Vcc caia abaixo de um limite de tensão especificado.
Um estágio de detecção de corrente zero que é integrado ao IC torna-se responsável por alternar o mosfet de alimentação externa em resposta a cada pulso negativo abaixo do nível de 1,6 V que é alimentado a essa pinagem relevante marcada como ZCD (pino 5).
No entanto, mantendo o fator de imunidade ao ruído em mente e controlando-o efetivamente, o bloco de disparo associado deve ser ativado antes que o pino 5 caia abaixo de 1,6 V, habilitando +2,1 V nesta pinagem.
Este processo auxilia na detecção da desmagnetização do transformador necessária para a operação de quase-ressonância, na qual o enrolamento auxiliar do transformador fornece o sinal necessário para a entrada ZCD, além da alimentação do CI.
Em um método alternativo onde os mosfets podem ser destinados a funcionar no modo PWM em vez do modo quasi-ressonanat, o processo acima pode ser empregado para sincronizar o interruptor do mosfet ON em resposta a pulsos negativos de uma fonte externa.
Opção de desligamento
Nesses casos, o bloco de disparo é forçado a passar por um desligamento momentâneo assim que o mosfet é desligado. Isso ajuda a alcançar alguns objetivos:
1) Para garantir que os pulsos de borda negativa após a desmagnetização da indutância de fuga não acionem acidentalmente o estágio do circuito ZCD, e
2) Reconhecer o funcionamento denominado como foldback de frequência.
Para iniciar o mosfet externo na partida, são utilizados estágios internos de partida, que permitem que o estágio do driver execute um pulso de disparo para a porta do mosfet, isso se torna necessário devido à ausência de um sinal de inicialização para o mosfet do pino ZCD .
Para manter o componente externo no mínimo associado ao enrolamento auxiliar ou a um possível relógio externo, a tensão no pino ZCD é habilitada com uma dupla fixação.
A tensão de fixação superior é fixada em 5,2 V, enquanto o potencial de fixação inferior é processado em um VBE acima do nível do solo.
Isso permite que a interface seja configurada usando apenas um resistor externo para limitar a corrente fornecida, que também é desviada pela pinagem relevante de acordo com os valores especificados definidos para as tensões de fixação internas.
Para obter mais informações sobre os estágios internos adicionais deste circuito SMPS de 110 V, 14 V e 5 V, você pode consultar o folha de dados original de L6565
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